Aparato y procedimiento para soldar componentes para vehículos automóviles.
Aparato para montar componentes para vehículos automóviles, que comprende:
- una estructura de andamio que se extiende longitudinalmente (19) que incluye una estructura de pared superior (22) y una estructura de soporte (23) que se extiende hacia abajo desde la estructura de pared superior (22);
- una pluralidad de plataformas (24, 50); y
- una pluralidad de robots (20), que incluyen unos robots invertidos (20) soportados en la estructura de pared superior (22) y que se extienden hacia abajo desde la estructura de pared superior (22) por debajo de la estructura de pared superior (22); y
- unos dispositivos de control de robots (24) soportados en la estructura de pared superior (22) de la estructura de andamio (19) y funcionalmente conectados con una pluralidad de dichos robots (20), estando dicho aparato caracterizado por que incluye una estación de soldadura (12) para soldar componentes para vehículos automóviles, estando dicha pluralidad de robots (20) dispuestos para soldar unos subconjuntos soportados por la pluralidad de plataformas (24, 50) transportadas a la estación de soldadura (12), y por que:
- la estación de soldadura (12) incluye una primera y segunda estructuras de andamio que se extienden longitudinalmente (19) separadas lateralmente entre sí para definir una zona de soldadura abierta (WA) entre las mismas para el desplazamiento de la plataforma (24, 50) longitudinalmente a su través,
- cada estructura de andamio (19) incluye una estructura de pared superior (22) y una estructura de soporte (23) que se extiende hacia abajo desde la estructura de pared superior (22) y que define un espacio de trabajo abierto (WS) que está comprendido dentro de la estructura de soporte que se extiende hacia abajo (23) y por debajo de la estructura de pared superior (22), estando abierto dicho espacio de trabajo abierto (WS) hacia dicha zona de soldadura (WA),
- la estación de soldadura presenta por lo menos dos subestaciones sucesivas longitudinalmente separadas (WSS10-WSS20) en dicha zona de soldadura (WA),
- una pluralidad de dichos robots invertidos (20) están posicionados en dicho espacio de trabajo (WS) de cada respectiva estructura de andamio y están soportados por la misma estructura de pared superior (22) de la respectiva estructura de andamio en una relación longitudinalmente separada, extendiéndose los robots invertidos (20) hacia abajo desde la estructura de pared superior (22) al espacio de trabajo abierto (WS) por debajo de la estructura de pared superior (22), y estando longitudinalmente separados entre sí a lo largo de la respectiva estructura de andamio que se extiende longitudinalmente (19) y siendo extensibles a la zona de soldadura (WA);
- dichos dispositivos de control de robots (24) están soportados sobre cada una de entre dicha primera y segunda estructuras de andamio (19) y están funcionalmente conectados con dicha pluralidad de robots invertidos, minimizando, de este modo, la cantidad de espacio de suelo para la estación de soldadura (12).
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12171162.
Solicitante: Comau LLC.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 21000 TELEGRAPH ROAD SOUTHFIELD, MI 48033 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: KILIBARDA,VELIBOR.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B23K37/047 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B23 MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO EN OTRO LUGAR. › B23K SOLDADURA SIN FUSION O DESOLDEO; SOLDADURA; REVESTIMIENTO O CHAPADO POR SOLDADURA O SOLDADURA SIN FUSION; CORTE POR CALENTAMIENTO LOCALIZADO, p. ej. CORTE CON SOPLETE; TRABAJO POR RAYOS LASER (fabricación de productos revestidos de metal por extrusión de metales B21C 23/22; realización de guarniciones o recubrimientos por moldeo B22D 19/08; moldeo por inmersión B22D 23/04; fabricación de capas compuestas por sinterización de polvos metálicos B22F 7/00; disposiciones sobre las máquinas para copiar o controlar B23Q; recubrimiento de metales o recubrimiento de materiales con metales, no previsto en otro lugar C23C; quemadores F23D). › B23K 37/00 Dispositivos o procedimientos auxiliares no especialmente adaptados a un procedimiento cubierto en uno solo de los grupos principales de esta subclase (pantallas de protección para los ojos de los operarios, llevadas por el operario o sujetadas manualmente A61F 9/00; aplicables a las máquinas de trabajar metales no destinados a la soldadura sin fusión, o a la soldadura o al corte por soplete B23Q; otras pantallas protectoras F16P 1/06). › Desplazamiento de las piezas para ajustar su posición entre las etapas de soldadura sin fusión, de soldadura o de corte (B23K 37/053 tiene prioridad).
- B23P21/00 B23 […] › B23P OTROS PROCEDIMIENTOS PARA EL TRABAJO DEL METAL NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR; OPERACIONES MIXTAS; MAQUINAS HERRAMIENTAS UNIVERSALES (dispositivos para el copiado o el control B23Q). › Máquinas para el montaje de numerosas piezas diferentes destinadas a componer conjuntos, con o sin trabajo de estas piezas antes o después de su montaje, p. ej. por control programado.
- B62D65/02 B […] › B62 VEHICULOS TERRESTRES QUE SE DESPLAZAN DE OTRO MODO QUE POR RAILES. › B62D VEHICULOS DE MOTOR; REMOLQUES (dirección o guiado de máquinas o instrumentos agrícolas según un recorrido determinado A01B 69/00; ruedas, ruedecillas pivotantes, mejora de la adherencia de ruedas B60B; neumáticos para vehículos, inflado de neumáticos, cambio o reparación de neumáticos B60C; conexiones entre vehículos de un mismo tren o de un conjunto similar B60D; vehículos raíl-carretera, vehículos anfibios o transformables B60F; disposiciones de suspensión B60G; calefacción, refrigeración, ventilación u otros dispositivos de tratamiento del aire B60H; ventanas, parabrisas, techos descapotables, puertas o dispositivos similares, cubiertas de protección para vehículos fuera de servicio B60J; disposiciones de conjuntos de propulsión, accionamientos auxiliares, transmisiones, disposición de instrumentos o tableros de a bordo B60K; equipo eléctrico o propulsión de vehículos de tracción eléctrica B60L; alimentación de energía eléctrica para vehículos de tracción eléctrica B60M; disposiciones para pasajeros no previstas en otro lugar B60N; vehículos adaptados al transporte de cargas o para llevar cargas u objetos especiales B60P; adaptación de los dispositivos de señalización o de iluminación, su montaje o soporte, circuitos a este efecto, para vehículos en general B60Q; vehículos, equipos o partes de vehículos, no previstos en otro lugar B60R; servicio,limpieza, reparación, elevación o maniobra, no previstos en otro lugar B60S; frenos, sistemas de control de frenos o partes de estos sistemas B60T; vehículos de colchón de aire B60V; ciclos de motor, sus accesorios B62J, B62K; ensayo de vehículos G01M). › B62D 65/00 Diseño, fabricación, p.ej. ensamblado o medidas encaminadas a facilitar el desensamblaje o la modificación estructural de vehículos de motor o remolques, no previstos en otro lugar. › Ensamblaje o desensamblaje de subconjuntos o componentes, posicionado de subconjuntos o componentes a la carrocería o a otros subconjuntos o componentes.
- B62D65/18 B62D 65/00 […] › Transportadores, cintas transportadoras o de tracción especialmente adaptadas a líneas de montaje de vehículos a motor o remolques.
PDF original: ES-2541635_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Aparato y procedimiento para soldar componentes para vehículos automóviles.
La presente invención se a la fabricación de automóviles y más particularmente a un aparato y a un procedimiento para montar componentes para vehículos automóviles.
En la producción en serie de vehículos automóviles en líneas de montaje, resulta imprescindible que los diversos componentes de subconjunto se junten para el procedimiento de montaje final de una manera eficaz y ordenada. Los procedimientos de premontaje actuales, aunque en general son satisfactorios, tienden a requerir gran cantidad de mano de obra y espacio de fábrica, a veces presentan complicaciones de mantenimiento, requieren un excesivo gasto de inversión y pueden presentar problemas de seguridad o medioambientales.
Sumario de la invención La presente invención se refiere a la provisión de una máquina de premontaje por soldadura de alta densidad perfeccionada para aplicaciones de la industria del automóvil.
Más particularmente, la presente invención se refiere a una máquina de premontaje por soldadura de alta densidad que requiere una cantidad mínima de espacio de fábrica y de mano de obra y una inversión inicial relativamente baja y que facilita el mantenimiento y minimiza los problemas de seguridad y medio ambiente.
A partir del documento EP 0 261 297 A1, se conoce un aparato según el preámbulo de la reivindicación 1 y un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 10. Aparatos de este tipo son asimismo conocidos a partir de los documentos US 2004/221438 A1, US 2007/164009, US nº 6.324.880 B1 y US 2006/157533 A1.
La invención proporciona un aparato para soldar componentes para vehículos automóviles en una estación de soldadura según la reivindicación 1 y un procedimiento para soldar componentes para vehículos automóviles según la reivindicación 10.
Otras características ventajosas de la invención están indicadas en las reivindicaciones dependientes.
Breve sumario de los dibujos La descripción siguiente hace referencia a los dibujos adjuntos, en los que se utilizan números de referencia similares para identificar partes similares de las diversas vistas, y en los cuales:
la figura 1 es una vista en perspectiva de la máquina de premontaje de la forma de realización preferida de la invención;
las figuras. 2, 3 y 4 son vistas parcialmente esquemáticas que representan las etapas en la metodología en la forma de realización preferida;
la figura 5 es una vista en perspectiva de una estación de soldadura según la invención;
la figura 6 es otra vista en perspectiva de la forma de realización preferida de la invención;
la figura 7 es una vista en alzado de la estación de soldadura;
las figuras 8, 9 y 10 son vistas detalladas que representan unos mecanismos de activación de los subconjuntos y las figuras 11, 12, 13 y 14 son vistas esquemáticas que ilustran la metodología de la forma de realización preferida de la invención.
Descripción detallada de la forma de realización preferida A grandes rasgos, el subconjunto de soldadura de alta densidad 10 de la forma de realización de la presente invención comprende una estación de soldadura 12, una estación de carga/descarga izquierda 14, una estación de carga/descarga derecha 16, un sistema de transferencia izquierdo 17 y un sistema de transferencia derecho 18.
La estación de soldadura 12 comprende, según la presente invención, un par de estructuras de andamio separadas lateralmente 19 que delimitan una zona de soldadura WA entre ambas y una pluralidad de robots 20 que se sostienen en la estructura de andamio. Por ejemplo, cada estructura de andamio puede sostener en la base 21 de la estructura de andamio unos robots de soldadura orientados hacia arriba y separados longitudinalmente entre sí. Además, según la invención, la estructura de andamio soporta unos robots de soldadura invertidos 20 que se extienden hacia abajo desde una pared superior 22 de la estructura de andamio en un espacio de trabajo abierto WS
por debajo de la pared superior 22, encontrándose los robots 20 en una relación separada longitudinalmente. Las figuras 5 y 7 representan la estructura de andamio 19 con la estructura de pared superior 22 soportada sobre la base 21 a través de la estructura de soporte 23. La estación de soldadura, según la presente invención, está constituida por una pluralidad de subestaciones consecutivas y puede comprender, por ejemplo, cinco subestaciones que comprenden la subestación de estación de soldadura 10 (WSS10) , WSS20, WSS30, WSS40 y WSS50, comprendiendo cada una de las cuales uno o más robots de soldadura y uno o más robots de posicionamiento. Cada estructura de andamio comprende además unos paneles de control 24 adecuados dispuestos en las paredes superiores 22, próximos a las superficies externas de la estructura de andamio. El número, la separación y el funcionamiento de los robots de cada subestación varían, por supuesto, dependiendo de la aplicación particular.
La estación de carga/descarga izquierda 14 comprende, según la invención, una plataforma 24 montada sobre una estructura base de la plataforma 26 para el movimiento impulsado recíproco sobre pistas o rodillos entre la estación de carga/descarga 14 y la estación de soldadura 12, que comprende una pluralidad de subestaciones de plataforma consecutivas correspondientes a la subestación de la estación de soldadura que incluye una subestación de plataforma izquierda 10 (LPSS10) , LPSS20, LPSS30, LPSS40 y LPSS50. En las cinco subestaciones de plataforma izquierda están situadas unas herramientas exclusivas para los componentes LAB, LABC, LABCD, LABCDE y LABCDEF, respectivamente.
El sistema de transferencia izquierdo 17 comprende unas estructuras de base de apoyo para los robots 28/30 en lados opuestos de la estructura base de la plataforma, unos robots de carga separados 32/34 que se sostienen con un apoyo de tipo deslizante sobre la estructura base del robot 28, un robot de descarga 36 que se sostiene con un apoyo de tipo deslizante sobre la estructura base del robot 30, y un robot de descarga 38 montado sobre la estructura base de deslizamiento del robot 40 para el movimiento de aproximación y distanciamiento por deslizamiento selectivo con respecto a la estructura de la plataforma.
La estación de carga/descarga derecha 16 es similar a la estación 14 y comprende una plataforma 50 que está montada sobre una estructura base de la plataforma 52 para el movimiento recíproco impulsado sobre pistas o rodillos entre la estación de carga/descarga 16 y la estación de soldadura 12, y comprende una pluralidad de subestaciones de plataforma consecutivas correspondientes a las subestaciones de la estación de soldadura y a las subestaciones de plataforma izquierda que incluye una subestación de plataforma derecha 10 (RPSS10) , RPSS20, RPSS30, RPSS40 y RPSS50. En las cinco subestaciones de plataforma derecha, respectivamente, están dispuestas unas herramientas exclusivas RAB, RABC, RABCD, RABCDE y RABCDEF (que corresponden, respectivamente, a las herramientas LAB, LABC, LABCD, LABCDE y LABCDEF) .
El sistema de transferencia derecho 18 comprende unas estructuras de base para los robots 54/56 en lados opuestos de la estructura base de la plataforma, un par de robots de carga separados longitudinalmente 58 y 60 que se sostienen con un apoyo de tipo deslizante sobre la estructura base del robot 54, y un robot de descarga 64 montado sobre una corredera 66 para el movimiento deslizante de aproximación y distanciamiento con respecto a la estructura base de la plataforma.
La máquina de premontaje 10 comprende además un transportador sin fin 70 situado próximo a la base del robot 28 del sistema de transferencia izquierdo 17, otro transportador sin fin 72 dispuesto próximo a la base del robot 54 del sistema de transferencia derecho 18, una estructura de almacenamiento de existencias de componentes en forma de hilera de recipientes o estantes de estiba 74 dispuesta en el exterior de las cintas transportadoras 70 y 72, y una pluralidad de estantes de estiba 76 dispuestos en los lados opuestos de cada corredera 40/66.
El transportador sin fin 70 comprende un tramo 70a dispuesto próximo a los recipientes de existencias 74 y paralelo a estos, y un tramo 70b dispuesto próximo a la base del robot 28 y paralelo a ésta. El transportador sin fin 72 comprende un tramo 72a dispuesto próximo a los recipientes de existencias 74 y paralelo a éstos, y un tramo 72b dispuesto próximo a la base del robot 54 y paralelo a ésta.
Funcionamiento En general, mientras los componentes de la plataforma 24 de la estación 14 se encuentran en la estación de soldadura para las operaciones de... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Aparato para montar componentes para vehículos automóviles, que comprende:
- una estructura de andamio que se extiende longitudinalmente (19) que incluye una estructura de pared superior (22) y una estructura de soporte (23) que se extiende hacia abajo desde la estructura de pared superior (22) ;
- una pluralidad de plataformas (24, 50) ; y -una pluralidad de robots (20) , que incluyen unos robots invertidos (20) soportados en la estructura de pared superior (22) y que se extienden hacia abajo desde la estructura de pared superior (22) por debajo de la estructura de pared superior (22) ; y -unos dispositivos de control de robots (24) soportados en la estructura de pared superior (22) de la estructura de andamio (19) y funcionalmente conectados con una pluralidad de dichos robots (20) , estando dicho aparato caracterizado por que incluye una estación de soldadura (12) para soldar componentes para vehículos automóviles, estando dicha pluralidad de robots (20) dispuestos para soldar unos subconjuntos soportados por la pluralidad de plataformas (24, 50) transportadas a la estación de soldadura (12) , y por que:
- la estación de soldadura (12) incluye una primera y segunda estructuras de andamio que se extienden longitudinalmente (19) separadas lateralmente entre sí para definir una zona de soldadura abierta (WA) entre las mismas para el desplazamiento de la plataforma (24, 50) longitudinalmente a su través, - cada estructura de andamio (19) incluye una estructura de pared superior (22) y una estructura de soporte (23) que se extiende hacia abajo desde la estructura de pared superior (22) y que define un espacio de trabajo abierto (WS) que está comprendido dentro de la estructura de soporte que se extiende hacia abajo (23) y por debajo de la estructura de pared superior (22) , estando abierto dicho espacio de trabajo abierto (WS) hacia dicha zona de soldadura (WA) , 30
- la estación de soldadura presenta por lo menos dos subestaciones sucesivas longitudinalmente separadas (WSS10-WSS20) en dicha zona de soldadura (WA) , - una pluralidad de dichos robots invertidos (20) están posicionados en dicho espacio de trabajo (WS) de cada respectiva estructura de andamio y están soportados por la misma estructura de pared superior (22) de la respectiva estructura de andamio en una relación longitudinalmente separada, extendiéndose los robots invertidos (20) hacia abajo desde la estructura de pared superior (22) al espacio de trabajo abierto (WS) por debajo de la estructura de pared superior (22) , y estando longitudinalmente separados entre sí a lo largo de la respectiva estructura de andamio que se extiende longitudinalmente (19) y siendo extensibles a la zona de soldadura (WA) ;
- dichos dispositivos de control de robots (24) están soportados sobre cada una de entre dicha primera y segunda estructuras de andamio (19) y están funcionalmente conectados con dicha pluralidad de robots invertidos, minimizando, de este modo, la cantidad de espacio de suelo para la estación de soldadura (12) .
2. Aparato según la reivindicación 1, en el que dicha pluralidad de robots incluye asimismo unos robots situados en el espacio de trabajo (WS) de cada una de entre dicha primera y segunda estructuras de andamio (19) y que se extienden hacia arriba en el espacio de trabajo (WS) , estando dichos robots longitudinalmente separados entre sí a lo largo de la respectiva estructura de andamio que se extiende longitudinalmente (19) y siendo extensibles a la zona 50 de trabajo (WA) .
3. Aparato según la reivindicación 1 o 2, en el que la pluralidad de robots invertidos incluye tres robots invertidos (20) soportados en la estructura de pared superior (22) .
4. Aparato según la reivindicación 1 o 2, en el que los dispositivos de control (24) están situados por encima de la estructura de pared superior (22) .
5. Aparato según la reivindicación 1, en el que dicha plataforma (24, 50) es móvil entre la zona de soldadura (WA) y por lo menos una estación de carga/descarga (14, 16) . 60
6. Aparato según la reivindicación 5, en el que dicho aparato incluye asimismo un sistema de transferencia (17, 18) próximo a la estación de carga/descarga (14, 16) que funciona con la plataforma (24, 50) posicionada en la estación de carga/descarga (14, 16) .
7. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que para cada respectiva estructura de andamio (19) , por lo menos uno de los robots (10) lleva una herramienta de posicionamiento (60) , y por lo menos uno de los robots (20) lleva unas pistolas de soldadura.
8. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que cada una de entre dichas por lo menos dos subestaciones sucesivas (WSS10 y WSS20) incluye un robot de herramienta de posicionamiento (20) y un robot de soldadura (20) posicionado en el espacio de trabajo (WS) definido por la estructura de andamio (19) .
9. Aparato según la reivindicación 8, en el que dichas por lo menos dos subestaciones sucesivas comprenden cinco 10 subestaciones sucesivas (WSS10-50) en la estación de soldadura.
10. Procedimiento de montaje de componentes para vehículos automóviles, comprendiendo dicho procedimiento la etapa que consiste en proporcionar:
- una estructura de andamio que se extiende longitudinalmente (19) , que incluye una estructura de pared superior (22) y una estructura de soporte (23) que se extiende hacia abajo desde la estructura de pared superior (22) ;
- una pluralidad de plataformas (24, 50) ;
- una pluralidad de robots (20) que incluyen unos robots invertidos (20) soportados en la estructura de pared superior (22) y que se extienden hacia abajo desde la estructura de pared superior (22) por debajo de la estructura de pared superior (22) ; y -unos dispositivos de control de robots (24) soportados en la estructura de pared superior (22) de la estructura de andamio (19) y funcionalmente conectados con una pluralidad de dichos robots (20) , estando dicho procedimiento caracterizado por que una estación de soldadura (12) está prevista para soldar componentes para vehículos automóviles, estando dicha pluralidad de robots (20) dispuestos para soldar unos subconjuntos soportados por la pluralidad de plataformas (24, 50) transportadas a la estación de soldadura (12) , y por que:
- dicho procedimiento comprende posicionar en la estación de soldadura (12) dos estructuras de andamio que se extienden longitudinalmente (19) separadas lateralmente entre sí, para definir una zona de soldadura abierta (WA) entre ellas con por lo menos dos subestaciones sucesivas (WSS10-WSS20) , -cada estructura de andamio (19) incluye una estructura de pared superior (11) y una estructura de soporte (23) que se extiende hacia abajo desde la estructura de pared superior (22) y que define un espacio de trabajo abierto (WS) que está comprendido dentro de la estructura de soporte que se extiende hacia abajo (23) y por debajo de la estructura de pared superior (22) , estando dicho espacio de trabajo abierto (WS) abierto hacia dicha zona de soldadura (WA) ;
- una pluralidad de dichos robots invertidos están suspendidos desde la propia estructura de pared superior de cada respectiva estructura de andamio (19) y están longitudinalmente separados entre sí, -estando dichos dispositivos de control de robots (24) soportados sobre cada una de dichas estructuras de 45 andamio (19) y estando funcionalmente conectados con dicha pluralidad de robots invertidos (20) , minimizando, de este modo, la cantidad de espacio de suelo para la estación de soldadura (12) , e -incluyendo asimismo dicho procedimiento extender la pluralidad de robots (20) a la zona de soldadura (WA) para soldar un subconjunto en las respectivas subestaciones sucesivas (WSS10-WSS20) . 50
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que dicho procedimiento comprende asimismo posicionar una pluralidad de robots (20) adicionales, longitudinalmente separados en el espacio de trabajo (WS) y que se extienden hacia arriba en el espacio de trabajo (WS) .
12. Procedimiento según la reivindicación 10 u 11, en el que dichos robots son utilizados para soldar componentes para vehículos automóviles seleccionados de entre el grupo constituido por los laterales de carrocería interna derecho e izquierdo, el subconjunto de piso delantero, el conjunto de piso central, el subconjunto de tablero, el subconjunto de parte superior de capó y el lateral de capó, el subconjunto de rueda trasera, el subconjunto de bandeja trasera, el subconjunto de puerta trasera izquierda y puerta trasera derecha, el subconjunto de puerta 60 delantera izquierda y puerta delantera derecha, el conjunto de portón posterior y tapa del maletero, el conjunto de capota.
13. Procedimiento según la reivindicación 10 u 11, en el que dichos robots son utilizados para el dobladillo de cierre con respecto a las puertas, capotas, maleteros y portones traseros. 65
14. Procedimiento según la reivindicación 10, que comprende asimismo las etapas destinadas a posicionar un robot de soldadura (20) y un robot de herramienta de posicionamiento (20) en cada una de dichas por lo menos dos subestaciones sucesivas (WSS10-WSS20) .
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